UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ FACULDADE DE...
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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA RAPHAEL BILINSKI SLOMA COMPARATIVO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS STEEL FRAME E WOOD FRAME (CUSTO X BENEFÍCIO) CURITIBA - PR 2016
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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
RAPHAEL BILINSKI SLOMA
COMPARATIVO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS
STEEL FRAME E WOOD FRAME
(CUSTO X BENEFÍCIO)
CURITIBA - PR
2016
RAPHAEL BILINSKI SLOMA
COMPARATIVO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS
STEEL FRAME E WOOD FRAME
(CUSTO X BENEFÍCIO)
Trabalho de conclusão de curso apresentado
ao curso de Engenharia Civil da Faculdade
Tuiuti do Paraná, como requisito para
obtenção do grau de Bacharel.
Profa. Ma. Cristiane Burmester
CURITIBA – PR
2016
RESUMO
O trabalho trata-se do comparativo entre os sistemas construtivos Wood Frame e
Steel Frame, tendo como foco principal o custo benefício e a produtividade de
cada sistema. Por se tratarem de sistemas muito semelhantes, considerando o
mesmo projeto a ser construido, não fica claro qual sistema escolher quando a
procura é pelo menor custo e o menor tempo de execução. Para isso é
necessário realizar o levantamento de informações com empresas especializadas
nos sistemas construtivos citados, definir a planta modelo e obter valores dos
produtos utilizados no desenvolvimento da obra. Buscando coletar informações,
foi entrado em contato, inicialmente, com uma empresa especialista em Steel
Frame, qual passou todas informações relacionadas a um projeto de ampliação
de uma residência. Com os dados de Steel Frame filtrados e analisados, foi
necessário entrar em contato com uma empresa especializada em Wood Frame,
que concedeu informações importantes de como converter os dados obtidos de
Steel Frame para Wood Frame. Com todos os dados coletados foi possível
cruzar as informações de cada sistema construtivo e observar a vantagem que o
Wood Frame tem sobre o Steel Frame quando comparados os valores finais dos
materiais, assim como a vantagem que o Steel Frame tem sobre o Wood Frame
quando observada a produtividade na construção da estrutura do telhado em
madeira.
Palavras-chave. Steel Frame, Wood Frame, Sustentabilidade, custo benefício,
produtividade.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - CONCEITO DE EDIFICIO SUSTENTÁVEL ................................... 14
FIGURA 2 - ESTRUTURA EM BALLON FRAME............................................... 18
FIGURA 3 - DETALHE ENXAIMEL .................................................................... 19
FIGURA 4 - DESENHO ESQUEMATICO STEEL FRAME ................................ 24
FIGURA 5 - ILUSTRAÇÃO RADIER .................................................................. 27
FIGURA 6 - ILUSTRAÇÃO SAPATA CORRIDA ................................................ 28
FIGURA 7 - CORTE FUNDAÇÃO SAPATA CORRIDA ..................................... 29
FIGURA 8 - ESQUEMA PARAFUSO FIXAÇÃO PAINEL WOOD FRAME ........ 30
FIGURA 9 - ANCORAGEM POR BARRA ROSCADA ....................................... 31
FIGURA 10 - ANCORAGEM POR PARABOLT ................................................. 31
FIGURA 11 – TABELAS NORMATIVA DE RESISTÊNCIA A FUNGOS E
CUPINS ............................................................................................................. 32
FIGURA 12 - ESTRUTURA WOOD FRAME PARA ABERTURAS DE JANELA
E PORTAS ......................................................................................................... 35
FIGURA 13 - TELHADO WOOD FRAME .......................................................... 39
FIGURA 14 - PLANTA BASE PAVIMENTO TÉRREO ....................................... 46
FIGURA 15 - PLANTA BASE PAVIMENTO SUPERIOR ................................... 47
FIGURA 16 - MODELO ESTRUTURA TELHADO MADEIRA ............................ 50
LISTA DE IMAGENS
IMAGEM 1 - PIT-HOUSE ................................................................................... 16
IMAGEM 2 - LOGHOME .................................................................................... 17
IMAGEM 3 – HEAVY TIMBER ........................................................................... 17
IMAGEM 4 - SISTEMA ENXAMEL..................................................................... 19
IMAGEM 5 – COMPARAÇÃO PERFIL DE MADEIRA X PERFIL DE AÇO
GALVANIZADO.................................................................................................. 21
IMAGEM 6 - PERFIL METALICO “Ue" .............................................................. 25
IMAGEM 7 - PERFIL METALICO “U” ................................................................. 25
IMAGEM 8 - PERFIL METALICO CARTOLA ............................................... 25
IMAGEM 9 - PERFIL METÁLICO CANTONEIRA ....................... 25
IMAGEM 10 - DISTANCIADORES ..................................................................... 28
IMAGEM 11 - BLOQUEADOR E VERGA PAREDE WOOD FRAME................. 34
IMAGEM 12 - TRAVAMENTO FITA METALICA E PLACA OSB – STEEL
FRAME .............................................................................................................. 37
IMAGEM 13 - VERGA PAREDE ESTRUTURAL STEEL FRAME ..................... 38
IMAGEM 14 - TELHADO STEEL FRAME COM PLACA OSB ........................... 40
IMAGEM 15 - INSTALAÇÃO SISTEMA WOOD FRAME ................................... 41
IMAGEM 16 - INSTALAÇÕES SISTEMA STEEL FRAME ................................. 41
IMAGEM 17 - INSTALAÇÃO ISOLAMENTO EM PAREDE DE STEEL FRAME
(LÃ DE VIDRO) .................................................................................................. 42
IMAGEM 18 - MEMBRANA DE IMPERMEABILIZAÇÃO PAREDE STEEL
FRAME .............................................................................................................. 43
IMAGEM 19 - PAREDE COM PLACA DE GESSO RU ...................................... 45
IMAGEM 20 - INSTALAÇÃO DE REVESTIMENTO DE FACHADA SIDING ..... 45
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA STEEL FRAME ............ 60
GRÁFICO 2 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA WOOD FRAME ............ 61
GRÁFICO 3 - COMPARATIVO DO VALOR COM ACABAMENTO ................... 62
GRÁFICO 4 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA x ACABAMENTO STEEL
FRAME .............................................................................................................. 63
GRÁFICO 5 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA x ACABAMENTO WOOD
FRAME .............................................................................................................. 63
GRÁFICO 6 - PRODUTIVIDADE STEEL FRAME x WOOD FRAME ................. 64
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - TABELA DIMENSIONAMENTO TELHADO EM MADEIRA ............. 51
TABELA 2 - QUANTITATIVO DE MADEIRA PARA TELHADO ........................... 51
TABELA 3 - VALORES COMPONENTES ESTRUTURAIS DE AÇO .................. 52
TABELA 4 - VALORES PERFIL DE MADEIRA ................................................... 53
TABELA 5 - VALORES PERFIL DO TELHADO .................................................. 54
TABELA 6 - VALOR MATERIAIS DE ACABAMENTO ......................................... 54
TABELA 7 - ÍNDICE DE PRODUTIVIDADE STEEL FRAME. .............................. 56
TABELA 8 - METRAGEM QUADRADA DE PAREDE EM STEEL FRAME ......... 58
TABELA 9 - INDICE DE PRODUTIVIDADE PARA ESTRUTURA DE TELHADO
EM MADEIRA. ..................................................................................................... 59
TABELA 10 - COMPARATIVO VALOR POR METRO QUADRADO ................... 62
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
CBCA - Centro Brasileiro da Construção em Aço.
dB – Decibéis.
DATEC - Documento de Avaliação Técnica.
LSF – Light Steel Framing.
LWF – Light Wood Framing.
NBR – Normas Brasileiras de Regulamentação.
OSB - Oriented Strand Board (Painel de Tiras Orientadas).
PBQP-H - Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat.
PET - Polietileno Tereftalato.
PEX - Polietileno Reticulado.
RF – Resistente ao Fogo.
RU – Resistente a Umidade.
SINAT - Sistema Nacional de Avaliações Técnicas.
STD– Standard.
TCPO - Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 10
1.1 GENERALIDADES ........................................................................................ 10
1.2 OBJETIVOS .................................................................................................. 11
1.2.1 Objetivo geral ................................................................................................ 11
1.2.2 Objetivos específicos. .................................................................................... 11
2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................ 12
2.1 CENÁRIO HABITACIONAL NO BRASIL ....................................................... 12
2.2 SISTEMAS CONTRUTIVOS SUSTENTAVEIS ............................................. 13
2.3 WOOD FRAME ............................................................................................. 15
2.3.1 Histórico Sistema Wood Frame ..................................................................... 15
2.3.2 Definição ....................................................................................................... 19
2.4 STEEL FRAME ............................................................................................. 21
2.4.1 Histórico Sistema Steel Framing ................................................................... 21
2.4.2 Definição ....................................................................................................... 23
2.5 ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DOS SISTEMAS CONTRUTIVOS WOOD
FRAME E STEEL FRAME......................................................................................... 26
2.5.1 Fundação. ..................................................................................................... 26
2.5.1.1 Fundação Wood Frame ................................................................................. 27
2.5.1.2 Fundação para Steel Frame .......................................................................... 28
2.5.2 Fixação da estrutura na fundação ................................................................. 29
2.5.2.1 Fixação Wood Frame .................................................................................... 29
2.5.2.2 Fixação Steel Frame ..................................................................................... 30
2.5.3.1 Painel estrutural Wood Frame ....................................................................... 32
2.5.3.2 Painel Estrutural Steel Frame ........................................................................ 35
2.5.4 Estrutura do telhado ...................................................................................... 38
2.5.4.1 Wood Frame .................................................................................................. 38
2.5.4.2 Steel Frame ................................................................................................... 39
2.5.5 Instalações .................................................................................................... 40
2.5.6 Isolamentos ................................................................................................... 42
2.5.7 Impermeabilização ........................................................................................ 43
2.5.8 Fechamento e acabamento ........................................................................... 44
3 METODOLOGIA ........................................................................................... 46
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS E QUANTITATIVOS. ........................................... 48
3.1.1 Steel Frame ................................................................................................... 48
3.1.2 Wood Frame .................................................................................................. 49
3.2 ORÇAMENTOS ............................................................................................. 52
3.2.1 Steel Frame ................................................................................................... 52
3.2.2 Wood Frame .................................................................................................. 53
3.2.3 Acabamentos ................................................................................................ 54
3.3 TEMPO DE EXECUÇÂO ................................................................................ 56
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................... 60
4.1 CUSTOS ....................................................................................................... 60
4.2 PRAZO DA OBRA ......................................................................................... 64
5 CONCLUSÃO ................................................................................................ 65
6 REFERÊNCIAS ............................................................................................. 67
ANEXOS ................................................................................................................... 75
10
1 INTRODUÇÃO
1.1 GENERALIDADES
Com o surgimento da crise habitacional em nosso país, viu-se necessário o
aumento das moradias e com isso a necessidade de sistemas construtivos mais
eficientes. Visando a necessidade da redução de desperdício de materiais durante a
execução e do tempo gasto em edificações que utilizam do concreto armado como
principal método de construção, a implantação de tecnologias alternativas já
existentes no mercado mundial, demonstram resultados satisfatórios suprindo esse
problema na construção civil e mantendo as demais qualidades alcançadas pela
construção em alvenaria convencional (com blocos cerâmicos), que hoje, se
encontra predominante no mercado nacional.
O Wood Frame e Steel Frame, sistemas construtivos que se mostram
competitivos nesse quesito, contam com painéis compostos por: perfis em madeira
ou em aço galvanizado, chapas em OSB, materiais de acabamento como placas de
Drywall e placas cimentícias, entre outros elementos que ao final de sua construção
se tornam elementos estruturais para a edificação e se adéquam muito bem aos
sistemas de elétrica e hidráulica da construção, facilitando também quando
necessário serviço de manutenção.
Os dois sistemas citados acima têm sido utilizados de forma predominante
em países como Estados Unidos e Canadá, porém no Brasil ainda sofrem
preconceitos por conta da falta de informação referente a características do produto,
proveniente da falta de aceitação cultural voltada para construção de casas de
alvenaria convencional (realizada em concreto armado), mão de obra qualificada
para execução e falta de normas que padronizem e certifiquem o sistema
construtivo.
Devido a este cenário, com o intuído de incentivar e padronizar os sistemas
construtivos inovadores que não tenham normas técnicas prescritivas específicas
aplicáveis ao produto, o SINAT desenvolveu diretrizes especificas para cada tipo de
construção, através destas, as empresas interessadas em realizar alguma obra
nesse formato precisam desenvolver um Documento de Avaliação Técnica (DATEC)
que contenha todas as informações de execução dos serviços, assim como informar
sobre manutenções e características dos materias usados. Como exemplo temos
11
diretriz nº30 para o Steel Frame e a diretriz nº 05 para o Wood Frame. Tais
documentos são de extrema importância para a realização da obra, pois somente
através deles é que a empresa possuirá permissão legal para executar os serviços.
Devido a semelhança muito comum entre os dois sistemas em sua forma
construtiva, o objetivo desse trabalho é o comparativo entre eles, tendo como foco a
relação custo benefício.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo geral
Este trabalho tem como objetivo geral a comparação custo x benefício entre
os sistemas construtivos Wood Frame e Steel Frame.
1.2.2 Objetivos específicos.
Comparar os valores entre os dois sistemas construtivos, baseando-se no
mercado nacional atual;
Definir e comparar valores separados por etapas de obra como estrutura,
acabamentos e telhado;
Definir valor por metro quadrado para cada sistema construtivo;
Definir materiais utilizados para cada sistema construtivo utilizando projeto
específico;
Comparar o tempo de execução da obra, baseando-se em tabelas
padronizadas e informações coletadas em campo;
Identificar por levantamento de preço e tempo de execução, qual o sistema
com o melhor custo benefício.
12
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 CENÁRIO HABITACIONAL NO BRASIL
O déficit habitacional brasileiro é cada vez maior e os sistemas construtivos
utilizados para diminuir a carência de moradias, em sua grande maioria, são lentos e
construídos de forma artesanal, além de contarem com baixa sustentabilidade e
grandes índices de desperdício durante a sua execução (CAMPOS, 2014).
Segundo Campos (2014), desde o final do século XIX, o Brasil vem sofrendo
com a falta de habitação. Em 1937 houve uma breve melhora nesse quadro com o
inicio do financiamento imobiliário utilizando os fundos de aposentadoria conforme a
classe de trabalhadores; restringindo a classes informais a obter esse beneficio.
Segundo Abiko (1995), a distribuição de renda piorou drasticamente ao
longo dos anos, desfavorecendo a população mais carente, alguns dados apontam
que no período de 1965 a 1984, apenas 6,4% dos financiamentos foram destinados
a famílias com renda inferior a 3,5 salários mínimos, mostrando que a crise
habitacional é reflexo da população sem condições para adquirir seu imóvel próprio.
Entre os anos de 1940 a 1980 houve um grande êxodo rural, fazendo que os
2/3 da população que até o ano de 1940 vivia no meio rural, em 1980 passasse a
morar na cidade. Com isso, inevitavelmente aconteceu o crescimento desenfreado
do meio urbano. (ABIKO, 1995)
Conforme Campos (2014), após diversas tentativas de reversão para essa
situação, em 2009 foi criada uma política de habitação mais agressiva, através da
Lei n° 11.977 de 07 de Julho de 2009, que além de instituir o Programa Minha Casa
Minha Vida (PMCMV), que visa atender a demanda habitacional urbana e rural em
todo o território brasileiro, também propõe a regularização fundiária de
assentamentos urbanos, e prevê a utilização de recursos significativos da União,
frente aos investimentos anteriores.
Em meio a uma crise financeira eminente, o inicio desta política impulsionou
a economia no pais, bem como o mercado da construção civil. (CAMPOS, 2014).
Tanto o crescimento demográfico quanto o econômico continuam
apresentando elevações consideráveis, conforme comparativo mostrado pelo censo
de 2000 e 2010, onde cidades com população entre 100 e 500 mil habitantes
13
apresentaram um crescimento de 2,05%a.a, valor que representa quase o dobro do
crescimento médio anual que é de 1,17%a.a. (NOGUEIRA, 2012)
Conforme mostra a Lei n° 11.977, Art. 82°-B, até o ano de 2014 a meta de
produção, aquisição, requalificação e reforma é de ate dois milhões de unidades
habitacionais, desse valor apenas 220.000 (duzentas e vinte mil) unidades serão
destinadas a cidadãos com rendas de até 1.395, 00 (mil, trezentos e noventa e cinco
reais). Conforme previsto no artigo 73, é apresentado o incentivo do governo para
residências para população de baixa renda, citando que serão assegurados no
Programa Minha Casa Minha Vida (PMCMV) o uso de novas tecnologias
construtivas além de condições de sustentabilidade das construções. (Lei 11.977).
2.2 SISTEMAS CONTRUTIVOS SUSTENTAVEIS
A construção civil possui um importante papel para o desenvolvimento
sustentável. Pois através dela é utilizada e também desperdiçada uma grande
quantidade de recursos naturais, como a água e em conjunto, a deposição ilegal dos
resíduos gerados, tanto pela industria da construção civil como das produtoras de
materiais diversos. Outro ponto de extrema importância, é exploração ilimitada e de
maneira incorreta das diversas matérias primas como madeira, pedra e areia
resultando na perda da biodiversidade e reflexos negativos para o ecossistema.
(ROCHETA; FARINHA, 2007)
De acordo com Araujo (2008), a definição para construção sustentável é:
Construção sustentável é um sistema construtivo que promove
alterações conscientes no entorno, de forma a atender as necessidades de
edificação, habitação e uso do homem moderno, preservando o meio
ambiente e os recursos naturais, garantindo qualidade de vida para as
gerações atuais e futuras.
Segundo Araujo (2008), uma construção sustentável necessita atender
alguns itens, que estão de acordo com as recomendações dos principais sistemas
de avaliação, que são eles:
1. Planejamento Sustentável da obra;
2. Aproveitamento passivo dos recursos naturais;
3. Eficiência energética;
14
4. Gestão e economia da água;
5. Gestão dos resíduos na edificação;
6. Qualidade do ar e do ambiente interior;
7. Conforto termo-acústico;
8. Uso racional de materiais;
9. Uso de produtos e tecnologias ambientalmente amigáveis.
FIGURA 1 - CONCEITO DE EDIFICIO SUSTENTÁVEL
Fonte: Grupo Reuse
Segundo LUCAS (2011), em 1994 foi realizada a primeira conferência
nacional sobre construção sustentável, sendo apresentados por Charles Kibert
alguns conceitos que levam em consideração princípios ecológicos e utilização
eficiente de recursos, considerando os recursos com maior importância para a
construção, estabelecendo alguns princípios para a construção sustentável:
Reduzir o consumo de recursos;
Maximização da reutilização de recursos;
Reciclar materiais em fim de vida do edifício e usar recursos recicláveis;
Proteção do ambiente natural;
15
Eliminar os materiais tóxicos e os subprodutos em todas as fases do ciclo de
vida.
Como exemplo de sistemas construtivos sustentáveis, o Steel Frame e o
Wood Frame, são considerados por muitos pesquisadores umas das melhores
alternativas de sistemas, por quase não produzirem resíduos tanto no canteiro
quanto em sua produção da indústria. (MEIRELLES; SEGALL; RAIA; MESQUITA;
FERREIRA, 2012)
2.3 WOOD FRAME
2.3.1 Histórico Sistema Wood Frame
Pelo fato da madeira ser um material com propriedades físicas, facilidade de
manuseio e processamento, variedade de formas e texturas e abundância, o seu
uso sempre demonstrou uma grande dinâmica de utilização, desde os utensílios
mais básicos até a complexidade das construções para habitação. São comprovadas
por registros, construções de madeira em todos os lugares do mundo e pode-se
concluir que para se erguer algum tipo de estrutura de madeira bastava haver a
presença do homem e de algum material orgânico apto para a construção.
(TORRES, 2010).
A madeira passou a ser utilizada de forma mais sistemática na idade média,
onde ganhou importância na Europa dando origem a diversos métodos de
construções. O uso desses sistemas naquela época teve grande importância para o
desenvolvimento das técnicas construtivas recentes, bem como para a
industrialização das construções em madeira. (MORIKAWA, 2006).
Segundo Torres (2010), desde que o homem abandonou a moradia em
grutas e cavernas, a madeira se tornou um material que contribuiu de forma decisiva
para o desenvolvimento da humanidade desde os primórdios da existência humana,
estando na maior parte do tempo ligada a processos tecnológicos. Porém, seu
declínio iniciou-se com o aparecimento e utilização do betão armado, diminuindo
significativamente a utilização da madeira para um papel inferior como instalações
secundárias ou construções precárias. Com a sua utilização diminuída pela
população, a reputação da madeira foi arruinada durante anos, principalmente em
16
nosso país, trazendo noções erradas sobre sua resistência e durabilidade, diferente
de países como os Estados Unidos, Norte da Europa e Japão que ainda mantiveram
a grande relevância na construção.
As primeiras construções em madeira são chamadas de Pit-House ou
construções subterrâneas. Essas construções são caracterizadas por uma
escavação utilizando o solo como paredes e estruturas de madeira em troncos para
suporte da estrutura do telhado (FIGURA 2,3), as escavações eram de forma
retangular ou circular com uma abertura no telhado destinada a escada de acesso
ao interior. (TORRES, 2010, apud Mackie, 2001).
IMAGEM 1 - PIT-HOUSE
Fonte - Centennial Elemetary School
A história do Wood Frame teve início em meados do século XIX, quando os
colonizadores do território americano construíram as primeiras habitações em
madeira, pois necessitavam atender ao aumento da população de acordo com a
disponibilidade de materiais na região. O método consistia em estruturas realizadas
em madeiras com pequenas seções transversais, caracterizando assim o Balloon
Framing (CRASTO; FREITAS, 2006 apud CONSULSTEEL, 2002).
Conforme as características da madeira usada, as construções podem ser
classificadas em LOGHOMES, sendo casas construídas com troncos dispostos na
17
horizontal podendo ser adaptada na disposição vertical, HEAVY TIBER casas
construídas com estrutura em madeira pesada e LIGHT FRAMING com estruturas
em madeira leve. (TORRES, 2010).
IMAGEM 2 - LOGHOME
Fonte – Goods Home Design
IMAGEM 3 – HEAVY TIMBER
Fonte – Western Woodstructures
18
No inicio as construções eram feitas com materiais mais robustos e pesados,
porém com o desenvolvimento do sistema em madeira, começou a se construir com
peças de menores dimensões e mais leves, esse sistema facilitou e agilizou
bastante a construção. (VELLOSO, 2010).
Com o aprimoramento das técnicas de construção em madeira, criou-se o
sistema Balloon Framing que se caracteriza por peças mais longas e com seções
esbeltas, e também com a utilização pregos e encaixes. Nesse sistema os
elementos estruturais verticais são contínuos, iniciando-se na viga de base,
passando pelo piso do segundo pavimento e terminando apenas na viga superior
dos caibros (FIGURA 2), as vigas de suporte do segundo pavimento são pregadas
nas vigas verticais e apoiadas nas placas de vedação do pavimento inferior.
(MORIKAWA, 2006).
FIGURA 2 - ESTRUTURA EM BALLON FRAME
Fonte – Costantini Legno
Segundo Velloso (2010), em meados de 1920 o sistema de plataforma
começou a substituir o sistema Balloon, utilizando pedaços mais curtos e esbeltos de
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madeira caracterizados por um sistema nervurado estrutural composto por planos
horizontais que formam os pisos, sobre eles são dispostos planos verticais que
formam as paredes e assim por diante. Esta transição se deu em dois momentos:
O primeiro momento aconteceu no final da idade média com o sistema
enxamel (Imagem 4), que consiste em uma estrutura de madeira longa e esbelta que
é preenchido por matérias como saibro, tijolos de barro ou pedra. (VELLOSO, 2010)
O segundo momento ocorreu na revolução industrial. Nesse momento
começou a utilizar peças com tamanhos menores, onde os pilares são interrompidos
a cada pavimento, possibilitando construções com maiores alturas, podendo
alcançar de 5 a 6 pavimentos. (VELLOSO, 2010)
IMAGEM 4 - SISTEMA ENXAMEL
FIGURA 3 - DETALHE ENXAIMEL
Fonte – Angelina Wittmann
Fonte – Walter Rupp
2.3.2 Definição
O sistema Wood Frame é uma tecnologia que está presente em 95% das
residências dos Estados Unidos da America e consiste em um sistema formado por
painéis de pisos, paredes e telhados produzidos com madeira reflorestada de forma
industrializada, podendo ser revestido com outros materiais que tenham a finalidade
de proteger a construção contra o fogo e interperes, além otimizar o conforto térmico
e acústico. A utilização da madeira se da principalmente na função estrutural da
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edificação, apresentando redução do peso sobre a fundação e proporcionando a
execução rápida da estrutura, por contar com a instalação programada dos sub
sistemas industrializados que são montados de forma independente. Por contar com
um sistema industrializado, o Wood Frame permite o total controle de gastos desde
a fase de projeto e possibilita a execução de edificações de até 5 pavimentos.
(CALIL JUNIOR; MOLINA, 2010).
Ainda segundo Calil Junior e Molina (2010), a baixa produção de residências
em Wood Frame se da por conta de ainda ser um sistema em fase de implantação,
além de ser uma construção cara quando comparada com a alvenaria, por conta da
mão de obra e materiais utilizados.
Segundo a DIRETRIZ nº 005 (2016), o Light Wood Frame (LWF) é uma
edificação “estruturado por peças de madeira maciça serrada com fechamentos em
chapas delgadas”, sendo que as peças estruturais da edificação, devem apresentar
grande resistência natural ao ataque de organismos xilófagos ou devem ser
submetidas a tratamento químico e ter uma garantia mínimo de 50 anos, quando
realizadas as manutenções corretamente.
Por a madeira se tratar de um material aparentemente frágil e com
densidade baixa, remete-se a impressão do Wood Frame ser um sistema construtivo
com durabilidade inferior a outros sistemas, porem é necessária à correta
manutenção, melhorando significativamente a durabilidade do material, como
exemplo de casas com mais de 100 anos. (TORRES, 2010)
Segundo Torres (2010), o LWF é geralmente dividido em dois grupos: o
Ballon Frame e o Platform Frame. O Ballon Frame (Estrutura em Balão) esta ligado
diretamente a origem do Wood Frame, criado pelo engenheiro George Washington
Snow por volta de 1830 e caracterizado pelos montantes contínuos que se iniciavam
na fundação, passavam pelo piso do segundo pavimento e terminavam na estrutura
do telhado. Por se tratar de peças muito longas, se tornava um sistema com
montagem complexa e de grande dificuldade na aquisição de material. O sistema
Platforme Frame (Estrutura em Plataforma) é um sistema que veio para corrigir as
falhas do sistema anterior. A principal evolução entre os dois sistemas se da pela
utilização de placas de madeira ou derivados com a função de garantir a ligação
entre os componentes da estrutura, além e permitir a utilização de peças menores,
podendo limitar o tamanho dos montantes a altura do próprio piso, fazendo com que
21
a estrutura do piso utilizasse as placas como estrutura de suporte. A possibilidade de
utilizar peças menores possibilitou a utilização da pré-fabricação, diminuindo o
tempo de conclusão da obra e redução de custos, além de melhorar a estabilidade
da estrutura, as peças menores favorecem a montagem, pois a mesma é realizada
de forma progressiva de plataformas, gerando o travamento até a cobertura.
2.4 STEEL FRAME
2.4.1 Histórico Sistema Steel Framing
Com a criação do sistema Wood Frame em meados do século XIX e com o
desenvolvimento das indústrias de aço no ano de 1933 nos Estados Unidos, foi
apresentado na feira mundial de Chicago o protótipo de uma residência que
substituía a estrutura de madeira do Wood Frame por uma estrutura em aço, o Light
Steel Frame (LSF). Com a abundância na produção de aço após a segunda guerra
mundial e o crescimento da economia americana, houve uma grande evolução na
utilização de perfis de aço na construção de residências. Além das estruturas em
aço se mostrarem mais resistentes a catástrofes naturais como terremotos e
furacões e com as flutuações do preço e da qualidade na madeira na década de 90,
o sistema em aço foi ainda mais estimulado, chegando a ser presente em 25% das
residências nos EUA até o final da década de 90. Acompanhando o mesmo
desenvolvimento após a segunda guerra mundial (CRASTO; FREITAS, 2006 apud
BATEMAN, 1998)
IMAGEM 5 – COMPARAÇÃO PERFIL DE MADEIRA X PERFIL DE AÇO
GALVANIZADO
Fonte – Robert Scharff
22
Apesar da construção em madeira ser muito utilizada em países da América
do Norte, ela se caracteriza por sua fácil combustão, como exemplo o grande
incêndio na cidade de Chicago, no ano de 1871, consumindo boa parte da cidade
que era constituída basicamente por edificações em madeira além de outros
incêndios como o de São Francisco, que deixou mais de 250 mil desabrigados em
1906. (CAMPOS, 2014)
Segundo Crasto e Freitas (2006), o Japão iniciou a utilização do sistema em
aço para a reconstrução das casas destruídas pela guerra, outro fator relevante era
fato da madeira ter sido um agravante nos incêndios que se alastravam durante o
período de guerra, por conta disso foi necessário a proteção dos recursos florestais
pelo governo japonês, que restringiu o uso de madeira nas construções de auto
porte estimulando assim o desenvolvimento na área de construções em perfil de
aço.
No inicio da década de 90, começou a ser inserido no mercado da
construção civil o sistema de vedação Drywall e conforme a novidade foi ganhando
espaço, para se manter competitivas no mercado, as empresas tiveram que buscar
novas tecnologias e assim atender a demanda do setor. Seguido da necessidade de
métodos industrializado, se iniciou as primeiras construções no sistema Steel Frame
no ano de 1998, começando a implantação do novo sistema no Brasil. Com a ideia
de mudar os conceitos culturais e criar opiniões referentes ao tema, as primeiras
construções em LSF tiveram como foco residências em médio e alto padrão,
possibilitando as adequações necessárias para os financiamentos já existentes.
Além da construção de residências com padrões elevados, se vê necessária a
ampliação do sistema para residências populares assim como edificações com
finalidade comerciais e industriais. (HERNANDES, 2004)
No Brasil este sistema construtivo ainda passa por um processo de
aceitação e desenvolvimento, sendo necessário o estudo detalhado para correta
execução garantindo a viabilidade técnica e econômica, aceitação do cliente e
minimização de patologias na construção. A utilização incorreta do sistema pode
resultar na resistência a utilização em outras possíveis edificações. Hoje o sistema
LSF (Light Steel Frame) em nosso país é comumente utilizado em residências
unifamiliares de até dois pavimentos, também é empregado na construção de
23
hospitais, apartamentos de até 4 pavimentos e no retrofit de edificações já
existentes. Apesar de toda resistência apresentada na aceitação do novo sistema,
alguns segmentos significativos do setor da construção civil, estão sendo
influenciados por tecnologias externas e, de forma lenta, apresentando aceitação de
novos sistemas construtivos. (SANTIAGO, 2008).
Apesar do alto potencial do parque industrial brasileiro na produção de aço,
o uso desse material em estruturas tem sido pouquíssimo expressivo. Para a
utilização de sistemas construtivos em aço, é importante que profissionais sejam
qualificados, que os projetos sejam detalhados e integrados, otimizando o
desperdício de materiais e reduzindo os prazos da construção. Diante deste cenário,
o arquiteto tem um papel fundamental na utilização dessas novas técnicas
construtivas e de novos produtos. (CRASTO; FREITAS, 2006)
Segundo Campos (2014), por limitar o uso de água apenas à fundação da
construção e assentamento cerâmico, minimizando muito o seu uso durante a
execução, o LSF, assim como o LWF, são considerados um sistema construtivo
seco.
2.4.2 Definição
O LSF é basicamente uma estrutura composta por piso, parede e cobertura,
que quando reunidos possibilitam a integridade estrutural da construção. O Drywall é
um sistema bastante semelhante ao LSF e é utilizado em larga escala na vedação
interna de edificações no Brasil. A diferença entre os dois sistemas esta na sua
função estrutural, sendo que o Drywall não atende a essa função, porem utiliza perfis
de aço galvanizado e placas para fechamento, assim como o LSF. (CRASTO;
FREITAS, 2006).
Segundo Hernandes (2004), o conceito do Steel Frame é a distribuição das
cargas resultante dos esforços realizados pela estrutura, que é composta por
montantes e guias de aço galvanizado, tendo como resultado final painéis auto
portantes, assim como o telhado da edificação. O conjunto final se caracteriza pela
sua leveza e resistência.
Muitos profissionais tem a ideia de que as estruturas em aço ficam
aparentes, fazendo com que muitas vezes descartem esse sistema construtivo já em
24
projetos, porém construções em aço viabilizam qualquer projeto por conta da
industrialização, racionalização e agilidade na execução atingidos com um detalhado
planejamento da obra, além de no caso do LSF, a construção ficar muito semelhante
a uma construção convencional, pois a estrutura em aço fica encoberta pelos
matérias de fechamento e acabamento. Dentre varias vantagens, o Steel Frame
auxilia na sustentabilidade por utilizar o aço que é um material totalmente reciclável
e se enquadrar em uma construção a seco, minorando o uso de água e o
desperdício de materiais. (CRASTO; FREITAS, 2006).
FIGURA 4 - DESENHO ESQUEMATICO STEEL FRAME
Fonte – Ebah Estudos Acadêmicos
Para Rodrigues (2006), o LSF é constituído por dois conceitos, o “Frame” e o
“Framing”. O Frame é a parte estrutural constituída de elementos leves formados a
frio e o Framing é o processo de união entre as peças, por conta disso é possível
encontrar a expressões ”Light Steel Frame” na Europa e “Steel Framing” nos
Estados Unidos. O sistema LSF é composto por subsistemas que funcionam em
conjunto, ele se diferencia e se destaca dos demais sistemas construtivos
tradicionais, até mesmo do sistema construtivo em madeira, pois conta com perfil em
25
aço que é muito mais resistente e leve, totalmente reciclável e incombustível, além
de utilizar montantes industrializados em grande escala.
Os perfis são geralmente apresentados em tipo “U” e o tipo “Ue”, que é o
perfil “U” enrijecido, ou também nos formatos menos utilizados, como o perfil
“Cartola” e a cantoneira. (CAMPOS, 2014).
IMAGEM 6 - PERFIL METALICO “Ue"
IMAGEM 7 - PERFIL METALICO “U”
Fonte – Barbieri do Brasil Fonte – Barbieri do Brasil
IMAGEM 8 - PERFIL METALICO CARTOLA
IMAGEM 9 - PERFIL METÁLICO
CANTONEIRA
Fonte – Preciolandia Fonte – Artesana
Segundo Campos (2014), os perfis metálicos utilizados no LSF devem ser
galvanizados, ou seja, revestidos por uma camada de alumínio-zinco ou zinco, a
espessura deste revestimento pode variar entre 150 mg/m² a 180mg/m² quando o
perfil tem função estrutural, ou revestido com 100mg/m² quando perfil não tem
26
função estrutural. Esta camada mínima de revestimento é definida pela NBR
15253:2005.
Entretanto, para o SINAT, na DIRETRIZ 03 R002, (2006), o revestimento
necessário nas estruturas metálicas com função estrutural é no mínimo 275 mg/m²,
quando estão em localizações urbanas ou rurais, e mínimo de 350 mg/m² quando o
perfil se encontra em atmosfera marinhas, ou quando o perfil não tem função
estrutural o revestimento varia entre 235 a 275 mg/m² quando está em atmosfera
urbana ou rural e de 300 a 350 mg/m² quando em atmosfera marinha.
2.5 ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DOS SISTEMAS CONTRUTIVOS
WOOD FRAME E STEEL FRAME
Segundo Salgado (2014), independente do tipo e da finalidade da obra, é de
extrema importância reconhecer as suas diversas fases, desde o reconhecimento do
terreno e projetos, até o paisagismo e limpeza para entrega da obra.
2.5.1 Fundação.
Com o intuito de descarregar no solo todos os esforços resultantes da
estrutura, é executada a estrutura de fundação da edificação. Nessa etapa é
importante verificar as propriedades do solo, o nível do lençol freático, caso
necessário, realizar medidas de rebaixamento do mesmo, além de cuidados com
desmoronamentos no caso de escavações para execução da fundação. (SALGADO,
2014)
Ainda segundo Salgado (2014), as fundações podem ser divididas em dois
grupos: Fundações superficiais, que não necessitam de grandes profundidades e
são menos complexas e fundações profundas, que são mais elaboradas, sendo
necessário maiores estudos, pois solicitam apoio em solos mais profundos. Tendo
como exemplo:
a) Fundação superficial:
Sapata;
Radier;
Bloco;
Vigas de Fundação.
27
b) Fundação Profunda:
Estaca pré-moldada;
Tubulões a céu aberto;
Estaca tipo Straus;
Estaca tipo Franki.
2.5.1.1 Fundação Wood Frame
O Wood Frame é considerado uma construção leve, quando comparada a
uma estrutura convencional em alvenaria, então é possível utilizar uma fundação em
radier (Figura 5), pois a sua estrutura mais leve diminui a as cargas suportadas pela
fundação. Esse tipo de fundação é recomendada para terrenos com poucos
desníveis e superfícies homogêneas, onde além da finalidade de suporte e
distribuição das cargas da estrutura, conta também com a função de piso para o
pavimento térreo da edificação. Com uma altura de 12 a 15 cm, esta fundação deve
ser assentada sobre uma camada de saibro compactado e necessita de armadura
superior e inferior. (TECVERDE, 2015)
O radier pode ser comparado a uma “laje sobre o solo” utilizado em terrenos
com baixa resistência de suporte, é executada com duas camadas de armaduras
nas duas direções (SALGADO, 2014)
FIGURA 5 - ILUSTRAÇÃO RADIER
Fonte – Tecverde
28
Segundo Torres (2010), outra alternativa de fundação, que é utilizada
quando a estrutura da construção usa paredes resistentes, dispensando pilares e
vigas, é a fundação em sapata continua (Figura 6), que deve ser executada
acompanhando as paredes da construção. Considerando que a estrutura em
madeira tem um peso relativamente inferior a estruturas em concreto armado, as
dimensões das sapatas podem ser reduzidas. Para criar uma proteção física entre a
estrutura de madeira e a umidade vinda do solo, é necessário construir uma
pequena parede em alvenaria logo após a cura completa da sapata, ou em sistemas
mais modernos, pode ser utilizado distanciadores metálicos, para sobrelevação dos
pilares de madeira, como mostra a imagem 10.
FIGURA 6 - ILUSTRAÇÃO SAPATA CORRIDA
IMAGEM 10 - DISTANCIADORES
Fonte – ArquiTECtando Fonte – Archi Expo
2.5.1.2 Fundação para Steel Frame
Assim como construções em Wood Frame, o Steel Frame, segundo Crasto e
Freitas (2006), é uma estrutura muito leve e exige muito menos da fundação, quando
comparado a outras construções. Dependendo do tipo de terreno e sua topografia,
pode ser executada tanto em radier quando em sapata continua e deve-se sempre
respeitar o isolamento correto contra a umidade. Quando a fundação for executada
29
em sapata corrida ou viga baldrame, o contra piso pode ser tanto de concreto como
elaborado com perfis apoiados sobre as vigas da fundação (Figura 7).
FIGURA 7 - CORTE FUNDAÇÃO SAPATA CORRIDA
Fonte – Brasilit
2.5.2 Fixação da estrutura na fundação
Com o intuito de fixar os painéis a fundação e impedir que ela se movimente
quando exposta a pressão do vento, podendo ser o movimento de translação ou de
tombamento, são executadas as ancoragens que variam conforme o tipo de
fundação, as cargas atuantes sobre a estrutura, condições climáticas do local da
construção e a ocorrência de abalos sísmicos. (CRASTO; FREITAS, 2006 apud
SCHARFF, 1996).
2.5.2.1 Fixação Wood Frame
Para o Wood Frame, segundo Dias (2005) a fixação dos painéis a fundação
é realizada por parafusos em formato de gancho posicionados na fundação ainda
fresca ou utilizando parabolt como uma forma alternativa.
30
O painel de parede pode ser fixado tanto diretamente à fundação (travessa
inferior simples), ou fixado primeiramente uma guia sobre a fundação e em seguida
a parede é fixada sobre ela (travessa inferior dupla), onde a fixação pode ser feita
por pregos ou utilizando o próprio parafuso fixado a fundação. O meio de fixação da
parede com a guia não interfere no desempenho do painel. Essa segunda forma,
além de ser mais pratica também permite melhor alinhamento e nivelamento da
parede. (DIAS, 2005 apud GUERTIN; ARNOLD, 2001)
FIGURA 8 - ESQUEMA PARAFUSO FIXAÇÃO PAINEL WOOD FRAME
Fonte – American Wood Council
2.5.2.2 Fixação Steel Frame
Segundo Crasto e Freitas (2006), os tipos mais comuns de ancoragens para
o Steel Frame são os chumbadores químicos com barra roscada e os expansíveis
com parabolt. Outra alternativa para a ancoragem é a fixação provisória feita por
finca pinos. A ancoragem química com barra roscada é realizada através de uma
perfuração feita na fundação já concretada, onde é inserido uma barra roscada e
chumbada com resina, que se torna resistente junto ao concreto, geralmente fixada
a um montante duplo. A ancoragem provisória é utilizada para manter o prumo e
fixação dos painéis até a fixação definitiva realizada por um dos dois métodos
anteriores.
31
FIGURA 9 - ANCORAGEM POR BARRA ROSCADA
Fonte – Arquitetando com a Fabi
FIGURA 10 - ANCORAGEM POR PARABOLT
Fonte – Vert Climb
32
2.5.3 Painel estrutural.
2.5.3.1 Painel estrutural Wood Frame
Conforme a Diretriz n°005 R01 (2011), o painel estrutural ou quadro
estrutural é formado por peças de madeira maciça serrada com alta resistência
natural ao ataque de organismos xilófagos ou tratado quimicamente sob pressão, ou
seja, conforme tabelas 05 e 06 da diretriz citada, a madeira deve apresentar boa
resistência ao ataque de cupins e baixa proliferação de fungos embolora dores em
sua superfície, respeitando alguns valores conforme a utilização da madeira,
conforme apresentado na Figura 11.
FIGURA 11 – TABELAS NORMATIVA DE RESISTÊNCIA A FUNGOS E CUPINS
Fonte – Diretriz nº 005 R01 (2011)
33
No sistema plataforma, mais recente, os painéis são compostos pela
ossatura, que tem como elementos principais os montantes e travessas; chapas de
contraventamento geralmente realizado em OSB e os revestimentos interno e
externo. Os painéis são responsáveis por suportar a carga vertical, gerada pela
cobertura e possíveis pisos e transmitir para fundação, assim como suportar as
cargas horizontais causadas pelo vento e possíveis terremotos, sendo necessário o
contraventamento dos painéis utilizando uma transversal na ossatura, ou chapas de
madeira. (VELLOSO, 2010)
Para o sistema plataforma, os componentes do painel trabalham de forma
solidaria. As peças que compõe a ossatura geralmente contam com seção padrão,
sendo mais comum na América do Norte peças seções entre 38 mm x 89 mm e 38
mm e 140 mm, sendo utilizadas conforme a força atuante na estrutura. Conforme a
seção do montante escolhido e das cargas suportadas pelo mesmo, o
distanciamento entre eles podem variar de 300 a 600 mm tendo como padrão
utilizado a distância de 400 mm, no sistema plataforma (DIAS, 2005 apud
SANCHEZ, 1995).
Por utilizar madeira serrada com geometrias mais simples, é possível adotar
união entre as peças apenas utilizando pregos ou cavilhas dispensando a
necessidade de mão de obra especializada e reduzindo consideravelmente o tempo
de obra, além de promover maior economia na construção. (TORRES, 2010).
As chapas de OSB utilizadas para contraventamento e fechamento possuem
suas medidas de 1220 x 2440 mm padronizadas na maior parte do mundo, sendo
encontradas com a mesma medida no Brasil. Essas placas devem ser pregadas em
toda a ossatura respeitando o espaçamento máximo de 300 mm entre pregos,
quando pregada no meio da chapa, e não deve passar de 150 mm quando pregado
na borda da chapa. Quando a chapa é aplicada no sentido vertical e atende a toda
altura da parede a ser preenchida é possível à fixação em todo seu perímetro, porém
quando a chapa é instalada no sentido horizontal ou a chapa não atende a altura do
painel é necessária a instalação de bloqueados ou enriquecedores para que seja
possível a fixação da placa em todo seu perímetro. (VELLOSO, 2010)
34
IMAGEM 11 - BLOQUEADOR E VERGA PAREDE WOOD FRAME
Fonte – Atos Arquitetura
Em paredes que contenham aberturas para portas e janelas, é necessário
realizar alteração no espaçamento entre os montantes da ossatura e suprir esse
espaço vazio utilizando elementos especiais, tais como: vergas; contravergas e
umbrais. (DIAS 2005).
Segundo Velloso (2010), o umbral tem sua sessão transversal igual o
montante e deve ser fixado ao montante, atribuindo assim a função de apoio para a
verga e suportando a carga vertical proveniente da abertura, funcionando como uma
viga biapoiada.
Conforme Dias (2005), a contraverga é fixada em montantes menores
localizados no inferior da abertura e tem seção transversal igual ao montante tanto a
largura quando altura, conforme apresentado na Figura 12.
35
FIGURA 12 - ESTRUTURA WOOD FRAME PARA ABERTURAS DE JANELA E
PORTAS
Fonte – Estudo Experimental de Paredes Estruturais de Sistema Leve de Madeira
– Dias, 2005, adaptado.
O sistema Wood Frame, construído em plataforma, pode ser elaborado de
duas maneiras: o Stick-Built que na maioria das vezes é comercializado na forma de
kits pré-fabricados e toda ossatura é montado em canteiro de obra; e algumas outras
formas industrializadas como as casas panelizadas, casas modulares, e as casas
industrializadas, onde todas tem como característica principal a industrialização,
distinguindo um sistema do outro apenas na quantidade de etapas construtivas que
serão executadas no canteiro de obra. (VELLOSO,2010)
2.5.3.2 Painel Estrutural Steel Frame
Conforme Diretriz nº003 R02 (2016), os painéis estruturais são formados por
perfis metálicos galvanizados com revestimento em zinco que atendam a NBR
15.253, esses perfis são divididos em guias, montantes, perfis cartola e travessas ou
diagonais que assim como a chapa de OSB, podem ser considerados itens de
travamento.
Os tipos de perfis mais utilizados nas construções em Steel Frame são os
perfis em “U" enrijecido e o perfil em “U” simples, sendo eles utilizados
respectivamente, como montantes e vigas e como guia superior e inferior dois
36
painéis, seguido do perfil cartola que tem sua utilização como ripa e o perfil
cantoneira, todos perfis podem ter variação na espessura entre 0,8 a 3,0 mm. (NBR
15253, 2014).
Os painéis estruturais são compostos por vários montantes com
espaçamentos que variam entre 400 e 600 mm, esse espaçamento é definido pelo
projeto estrutural da edificação e contam com a função de suportar as tensões
verticais e as distribuir na fundação. Caso necessário, essa distância pode chegar a
200 mm para situações em que a parede precise suportar grandes cargas
(CRASTO; FREITAS, 2006)
Para realizar a união entre todos os montantes e formar o painel estrutural, é
utilizado a guia em formato “U” simples e sua união aos montantes é realizada
através de parafusos autoperfurantes ou auto atarrachantes, ambos galvanizados. O
painel deve descarregar todo carregamento sobre um outro painel estrutural, sobre
uma viga principal ou sobre a fundação em si, sendo o comprimento da guia que
determina e limita o tamanho do painel. (SAINT GOBAIN 2011 Apud ELHAJJ;
BIELAT, 2000).
Os montantes têm como característica resistir a absorção de esforços
verticais, mas não conseguem resistir aos esforços horizontais como os provocados
pelo vento, podendo chegar a entrar em colapso. No intuito de tornar o painel mais
rígido e transferir esses esforços a estrutura são executados contraventamento com
fitas metálicas ou utilizado placas em OSB para fechamento e travamento do painel.
(CRASTO; FREITAS, 2006)
Para o travamento com fitas metálicas, as mesmas devem ser instaladas em
“X”, em casos específicos em que esse travamento não é apropriado por muitas
interferências de aberturas nos painéis, o uso de travamento em “K” se mostra uma
boa alternativa, onde são utilizados perfis em “U” enrijecido entre os montantes.
Outra forma de aumentar a resistência do painel é utilizar bloqueadores entre os
montantes proporcionando assim o travamento horizontal da estrutura. (SAINT
GOBAIN, 2011)
Segundo Rodrigues (2006), os travamentos com fita metálica devem se
manter em um ângulo entre 30 e 60º com relação ao solo, pois quanto menor o
ângulo, a tração na fita e o travamento tendem a diminuir, perdendo a capacidade de
suportar as deformações e caso esse ângulo seja muito superior a 60, a tração e a
37
ancoragem também irão ser elevadas sendo necessária a utilização de fitas com
seções muito elevadas.
Quando o travamento é executado com parede diafragma, onde são
utilizadas placas de fechamento, deve atentar-se ao fato de escolher uma placa que
atenda ao critério estrutural. Caso não seja utilizado placa estrutural, a instalação de
outros travamentos se faz necessária, como o de fita metálica por exemplo.
(CRASTO; FREITAS, 2006).
Ainda não existem estudos técnicos significativos relacionados a utilização
de placas para enrijecer uma construção e por esse motivo ainda não se aplica
nenhuma norma para esta aplicação, ficando sob responsabilidade do projetista, que
tenha interesse de utilizar esse método, procurar maiores informações com os
respectivos fabricantes. (RODRIGUES, 2006)
IMAGEM 12 - TRAVAMENTO FITA METALICA E PLACA OSB – STEEL FRAME
Fonte – Portal Metálica
Quando necessário executar uma abertura no painel, deve levar-se em
consideração a função estrutural da parede, caso a parede não exerça função
estrutural para a construção, a abertura pode ser resolvida apenas com a fixação
horizontal do perfil em “U” delimitando o limite superior e inferior da abertura. Para
painéis que tenham função estrutural, é necessário o reforço acrescentando uma
verga com a função de redistribuir os esforços causados pelos montantes
interrompidos, repassar para os montantes laterais a abertura que são reforçados
por ombreiras, paralelamente encaixada aos montantes. (SANTIAGO, 2008).
38
IMAGEM 13 - VERGA PAREDE ESTRUTURAL STEEL FRAME
Fonte – Techne Pini
2.5.4 Estrutura do telhado
2.5.4.1 Wood Frame
Torres (2010) cita que assim como o sistema Steel Frame, no Wood Frame
podem ser escolhidas estrutura de telhados tanto plana quanto inclinada. Para
execução do telhado inclinado são previstos caibros instalados a uma distância entre
400 e 600 mm, obedecendo à inclinação prevista em projeto, os quais são fixados
na estrutura já existente, deve ser previsto caso necessário mais do que dois apoios
para a viga.
Torres (2010) relata ainda, que para telhados planos, a estrutura é muito
semelhante com a estrutura utilizada nos pavimentos. É indispensável a utilização
de isolamento térmico e impermeabilidade, após a instalação dessas camadas é
comum a colocação brita por cima e caso necessário o acabamento, caso o telhado
seja visível.
39
Possibilitando atender maiores vãos, a estrutura de telhado em treliça pré-
fabricada é a mais utilizada no sistema plataforma do Wood Frame. Este sistema
possibilita um projeto de telhado mais complexo podendo recorrer à utilização de
caibros para sua elaboração. (VELLOSO, 2010)
FIGURA 13 - TELHADO WOOD FRAME
Fonte – Global Plac
2.5.4.2 Steel Frame
Assim como qualquer outro sistema construtivo convencional, o LSF
possibilita uma grande versatilidade na escolha do telhado, possibilitando vários
projetos de cobertura como: cobertura plana ou cobertura inclinada, que podem ser
de estruturada com caibros e vigas ou com tesouras e treliças. (CRASTO; FREITAS,
2006).
Em coberturas que utilizem LSF, a estrutura metálica preserva o mesmo
principio de alinhamento dos perfis, possibilitando a elaboração em forma de treliças,
estruturas planam ou tesouras, e caso necessário, OSB entre as telhas e a estrutura
metálica. (SANTIAGO, 2008).
40
IMAGEM 14 - TELHADO STEEL FRAME COM PLACA OSB
Fonte – Multi Frame
2.5.5 Instalações
Conforme mencionado na DATEC nº20-A (2015), as instalações elétricas
devem ser executas por meio de fixação de eletrodutos com braçadeiras ou fitas nas
placas de OSB ou na cobertura da edificação. Na Diretriz 5, R001 (2016), todas as
instalações elétricas devem atender as normas de segurança contra incêndio
conforme a NBR 5410.
Comparada a sistemas construtivos convencionais, os usuários não têm
maiores dificuldade para realização da manutenção ou instalação da rede elétrica ou
hidráulica, porém, a falta de preparo de algumas empresas quando necessária a
instalações de outros sistemas como internet e telefone são evidentes, tendo que
recorrer ao uso de caneleta externas para execução das instalações. (CAMPOS;
SOUZA, 2010)
Segundo Torres (2010), as instalações executadas na construção são
totalmente ocultas pois utilizam as caixas de ar das paredes ou podem também ser
executadas sob o piso, caso seja necessário, no Wood Frame, são mais usuais
rasgos na madeira.
41
IMAGEM 15 - INSTALAÇÃO SISTEMA WOOD FRAME
Fonte – Global Plac
Os montantes utilizados na construção em Steel Frame vêm de fábrica com
furação já padronizada de 600 em 600 mm e diâmetro de 38 mm que possibilitam a
passagem de eletrodutos e tubulações, tornando instalações elétricas e hidráulicas
facilmente executáveis. (PENNA, 2009).
IMAGEM 16 - INSTALAÇÕES SISTEMA STEEL FRAME
Fonte – Solara Engenharia
42
2.5.6 Isolamentos
A fim de atender as exigências impostas pela NBR15575-1, os componentes
de isolamento térmico e acústico devem conter características de controle a
propagação das chamas, tanto em isolamento de paredes quanto entre pisos.
Quanto ao desempenho acústico, o isolamento deve atender aos critérios definidos
na NBR 15575-4, que define redução de 20 a 30 dB para paredes externas e
redução de 30 a 45 dB para paredes internas, valores definidos com ensaio em
campo. (DIRETRIZ 5 – Revisão 01, 2016)
Para fechamento em madeira, o isolamento térmico é um fator que pode ser
desprezado, pois o material predominante nestas estruturas já apresentam
propriedades mais do que necessárias para o cumprimento de exigência do conforto,
porém, o isolamento acústico da madeira é muito precário, tornando aconselhável o
uso de materiais isolantes entre os espaços vazios da parede. (TORRES, 2010)
Segundo Penna (2009), atualmente são utilizados lã de vidro e lã de pet
para otimizar o conforto térmico e acústico, pois esses materiais oferecem facilidade
no corte e manuseio, além de serem fabricados com suas dimensões previstas,
facilitando a instalação entre os espaços vazios existentes nos montantes.
IMAGEM 17 - INSTALAÇÃO ISOLAMENTO EM PAREDE DE STEEL FRAME (LÃ
DE VIDRO)
Fonte – Renato Rayol – Steel Frame
43
2.5.7 Impermeabilização
Segundo Diretriz 03, R03 (2016), a impermeabilização deve ser executada,
com no mínimo de 200 mm de altura a partir do piso, por meio de mantas ou
membranas apropriadas em todas as vedações de áreas molhadas ou molháveis.
Para garantir total proteção das placas de OSB, tanto com função estrutural como
para OSB com função apenas de fechamento, é indispensável o revestimento de
toda área externa das placas utilizando manta ou membrana de polietileno,
impedindo o contato da placa com a água, e permitindo que a umidade interna dos
painéis passe para o exterior impedindo a condensação desta umidade dentro da
parede. Outro cuidado necessário é no isolamento das paredes com o solo ou com a
fundação, sendo necessária a utilização de fita seladora na base dos painéis, assim
como elevação da estrutura impedindo o contato direto das placas com a fundação.
(CRASTRO; FREITAS, 2006).
IMAGEM 18 - MEMBRANA DE IMPERMEABILIZAÇÃO PAREDE STEEL FRAME
Fonte – R. Bassani
44
Conforme DATEC Nº 30 (2016) é necessário realizar a sobreposição de no
mínimo 150 mm das camadas de impermeabilização, as quais devem ter fixação
com parafusos espaçados no Maximo a cada 200 mm no sentido vertical e 600 mm
na horizontal e garantindo fixação a 15 mm da borda da barreira impermeável.
2.5.8 Fechamento e acabamento
O fechamento de uma construção é realizado através de paredes internas e
externas, para estruturas leves é necessária à utilização de componentes leves para
fechamento compatíveis com o conceito estrutural executado. (CRASTO; FREITAS,
2006)
As placas cimentícia, para fechamento das faces externas, e o gesso
cartonado, são matérias mais usuais nos sistemas leves de construção. Porém, são
citados outros materiais como o siding, argamassa, EIFS e painéis metálicos. A
placa cimentícia é uma solução para acabamento tanto externo quanto interno e que
dispensa a aplicação de chapisco, emboço, esboço e reboco, possibilitando a
aplicação de vários revestimentos como laminados, cerâmica, verniz, pintura, massa
texturizada e pastilhas. Outra solução semelhante, mas restrita a apenas uso
interno, é a aplicação de gesso cartonado, que pode ser utilizado também no
fechamento de forros internos. No Brasil são comercializadas as placas do tipo
standard, para uso em áreas secas; as placas resistentes à umidade, para áreas
expostas a umidade elevada e as placas resistentes ao fogo, conhecidas também
como placa rosa, todas elas comercializadas em tamanhos entre 1800 a 3600 mm e
espessuras entre 9,5, 12,5 e 15 mm. Assim como as placas cimentícia, as placas de
gesso podem receber diversos acabamentos, como: cerâmica; pintura; laminados
entre outros. O painel metálico é outra solução de acabamento externo que utiliza
painéis leves pré-fabricados, que podem ser fixados diretamente na estrutura
principal ou combinada de pinos ocultos, os painéis geralmente são fabricados em
aço ou alumínio, podendo se dividir em perfilados com lâminas metálicas simples ou
sanduíche formados por duas chapas (SANTIAGO, 2008).
45
IMAGEM 19 - PAREDE COM PLACA DE GESSO RU
Fonte – Gesdrall
Conforme Santiago (2008), o Siding é um revestimento de fachada instalado
sobre as placas de OSB, elaborado em material vinílico de rápida instalação e
possibilita realização de manutenção elétrica e hidráulica quando necessário. Outro
acabamento bem aceito no mercado é o acabamento em argamassa, pois se
assimila com a alvenaria convencional e consiste em uma argamassa aplicada sobre
tela fixada com grampos na placa de OSB, por se tratar de um processo artesanal
tem-se a possibilidade de comprometer a agilidade da construção industrializada.
IMAGEM 20 - INSTALAÇÃO DE REVESTIMENTO DE FACHADA SIDING
Fonte – Environmental Pro
O EIFs se trata de um acabamento pouco utilizado no Brasil, mas que vem
substituindo a utilização da argamassa e ganhando espaço no mercado nacional.
Basicamente consiste em conjunto de sustentação, isolamento térmico e
revestimento especial. (SANTIAGO, 2008)
46
3 METODOLOGIA
Para alcançar e comprovar os objetivos propostos, o trabalho será iniciado
com a definição do projeto arquitetônico da edificação. O projeto utilizado trata-se de
uma residência unifamiliar de dois pavimentos e acabamentos gerais de médio
padrão, na qual será realizada ampliação com Steel Frame no pavimento superior. O
pavimento inferior é construído em alvenaria convencional e servirá de base para a
estrutura superior. Não foram disponibilizados dados sobre a fundação, porém,
segundo o responsável pelo projeto, a estrutura e a fundação já existentes suportam
o sobrepeso gerado pela nova estrutura em Steel Frame.
A residência inicialmente possuía 111,84m² de construção em alvenaria
convencional, disposto em sala de estar, sala de jantar, sala de TV, cozinha, lavabo,
churrasqueira, despensa e área de serviço. Além da construção do segundo
pavimento, foi realizada a ampliação do térreo construindo um hall com 2,88m² e um
shaft de serviço com 1,86m² contabilizando 116,58m², conforme Figura 14
FIGURA 14 - PLANTA BASE PAVIMENTO TÉRREO
Fonte – R. Bssani
47
A ampliação no segundo pavimento realizada em Steel Frame contará com
aproximadamente 113,10m² de área interna, já com o shaft de serviço, disposto em
duas suítes com closet, uma suíte simples e uma sacada com 7,39m², conforme
Figura 15.
FIGURA 15 - PLANTA BASE PAVIMENTO SUPERIOR
Fonte – R. Bassani
Juntamente com a definição do projeto, a listagem de materiais utilizados
para a ampliação também foi definida. Como base, foi utilizado um quantitativo que
abrange todos os materiais para a execução da obra, desde material para estrutura
em Steel Frame até materiais de acabamento, como placas de fechamento e massa
para tratamento de juntas.
Os dados relacionados ao sistema construtivo Steel Frame foram cedidos
pela empresa R. Bassani, que esta situada na cidade de Curitiba e realiza
construções a seco, tendo como foco principal sistemas construtivos em perfis de
aço galvanizado.
48
Com o projeto definido e a metragem quadrada da construção estabelecida,
foi utilizada a TCPO (Tabela de Composição de Preços para Orçamentos) para
realizar o levantamento do tempo gasto para execução da obra de cada sistema
construtivo.
Após a obtenção dos materiais, as informações foram minimamente
analisadas, tendo como foco os dados relacionados a custo geral da obra, custo
unitário, descrição e quantitativo dos materiais que serão utilizados, materiais de
acabamento, tempo de conclusão do serviço e tempo estimado para cada etapa da
obra.
Todas as informações obtidas foram filtradas e analisadas, tornando-se
possível a análise técnica e comparação do custo benefício entre os dois sistemas
construtivos, relacionando valores e tempo de execução em metro quadrado para
execução do projeto modelo.
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS E QUANTITATIVOS.
3.1.1 Steel Frame
Por se tratar de um projeto desenvolvido para ampliação de uma residência
com estrutura em Steel Frame, foi solicitado também o levantamento quantitativo de
todo material de estrutura e fechamento necessários para a realização da obra. A
listagem fornecida pela empresa R. Bassani apresenta os materiais desde a
estrutura, como perfis e parafusos para fixação, até itens de acabamento, como
placas de gesso acartonado utilizadas para fechamento e materiais para tratamento
de juntas.
Um detalhe importante que pode ser observado é a variação de montantes e
guias com 6 metros de comprimento e larguras de 90, 140 e 200 mm, tal variedade
de medida se da pela elaboração da estrutura da caixa d’água e platibanda que
utilizaram montantes com comprimento de 6 metros e por se tratarem de espessuras
especificas foram cotados por unidade. Os demais montantes utilizados seguem
modelo de perfil engenheirado, quando cada montante é fornecido no tamanho
exato necessário e por isso teve sua cotação realizada em “Kg”, totalizando 2694 Kg
em montantes de 90 mm de largura.
49
Conforme informação do representante da empresa fornecedora da listagem
de material, a altura média dos montantes utilizados na construção é de 3 metros.
Foi considerado também, conforme catálogo da fabricante de perfis em aço
Barbiere, que a cada metro um perfil de 90 x #0,95 mm tem peso de 1,43 Kg,
totalizando assim 4,29 Kg para cada montante de 3 metros. Com essa informação foi
possível utilizar o peso informado e definir que foram utilizados no projeto
aproximadamente 628 montantes de 90 x #0,95 x 3000 mm.
Além de montantes e guias estruturais, o telhado foi projetado com perfil
cartola, que tem função semelhante a ripa na estrutura de madeira.
Alguns itens como fita de isolamento e fita de contraventamento são
materiais utilizados apenas no sistema Steel Frame.
3.1.2 Wood Frame
Para obtenção de informação sobre os materiais utilizados no sistema Wood
Frame, foi realizada uma visita à Empresa “y”. Em entrevista com a responsável do
departamento de Wood Frame da empresa mencionada, o mesmo declarou que a
construção em madeira esta com o mercado pouco aquecido e como consequência
a procura por Steel Frame é muito mais elevada. Por esse motivo não havia
nenhuma planta com o dimensionamento estrutural para que fosse possível realizar
o comparativo entre os dois sistemas. Ainda segundo ele, as propriedades de
resistência entre o montante de aço e o montante de madeira são muito
semelhantes quando aplicado no Wood Frame e Steel frame e que os demais
materiais utilizados para conclusão da obra são os mesmos. Seguindo esta
orientação, para comparação entre os sistemas, cada montante em aço foi
substituído por montante em madeira. A substituição dos perfis respeitou as
dimensões de largura, com a intenção de preservar a espessura original da parede
sem modificar as dimensões dos ambientes, mantendo a arquitetura atual do projeto.
Outro item apontado pela Empresa “y” é o uso de uma única medida de
montante, seja para paredes estruturais ou não, para que não corram riscos de
serem utilizados montantes sem função estrutural. Seguindo as recomendações da
representante da Empresa “y”, os montantes de aço foram substituídos por
montantes de madeira com medidas comerciais de 45x90mm, 45x140mm e
45x190mm, a primeira medida corresponde à espessura do perfil, por se tratar de
50
paredes estruturais foi adotada a espessura de 45 mm para todos os montantes; a
segunda medida corresponde a largura do perfil, onde foi necessário acompanhar as
medidas do quantitativo original para que não houvesse modificação das espessuras
das paredes; a terceira medida corresponde ao comprimento da peça e pela
dificuldade encontrar peças de madeira serrada com grandes comprimentos e
também por atender o pé direito exigido em projeto, foram definidos apenas
montantes com 3 metros. No sistema Wood Frame, as guias dos painéis utilizam
sessões iguais a dos montantes, unificando assim o tipo de montante utilizado no
projeto.
Com a finalidade de quantificar as madeiras utilizadas para cobertura da
residência, foi definido projeto genérico de telhado com duas águas fornecido pela
Empresa “x”, conforme apresentado na figura 16.
FIGURA 16 - MODELO ESTRUTURA TELHADO MADEIRA
Fonte – Empresa x
A definição do projeto considerou informações fornecidas pela TWBrazil,
empresa especializada em madeira tratada para construção em Wood Frame,
situada na cidade de Ponta Grossa, Paraná, a qual parametriza valores para
elaboração de telhados utilizando madeira tratada, respeitando alguns valores
definidos pela empresa que usa como referencia a NBR 7190, conforme
apresentado na Tabela 1.
51
TABELA 1 - TABELA DIMENSIONAMENTO TELHADO EM MADEIRA
Tipo de telha
Distância
entre Ripas
(Galga)
Ripa TWB -
1''x2''
Distância
entre Caibros
X (Eixos)
Caibro TWB -
2''x4''
Distancia
entre Terças
Y (Eixos)
Terça TWB -
2''x6''
Distância
entre
Treliças
Z (Eixos)
Vão da
Treliça
Telha de
Fibrocimento
Consulte
Fabricante
da Telha
50 cm a 70 cm 60 cm a
120 cm
130 cm a
200 cm
Consult
e Eng.
Civil
Telha de
Cerâmica
/Barro
Consulte
Fabricante
da Telha
50 cm a 60 cm 60 cm a
110 cm
130 cm a
180 cm
Consult
e Eng.
Civil
Telha de
Concreto
Consulte
Fabricante
da Telha
45 cm a 55 cm 60 cm a
100 cm
130 cm a
170 cm
Consult
e Eng.
Civil
Fonte – TWBrazil
Com o projeto definido, foi realizado levantamento aproximado da
quantidade necessária de material para execução da estrutura composta por ripa,
caibro, terças e montantes em madeira de pinus tratado, apresentado na Tabela 2.
TABELA 2 - QUANTITATIVO DE MADEIRA PARA TELHADO
Telhado
Descrição Terça Montante Caibro Ripa
Dimensão (mm)
75 100 50 25
150 100 100 50
3000 3000 3000 3000
Quantidade (Pc) 40 7 140 207
Fonte – Autor
52
3.2 ORÇAMENTOS
Para levantamento de valores, foram separados em materiais para estrutura
em Steel Frame, estrutura em Wood Frame e materiais em comum para acabamento
dos dois sistemas.
3.2.1 Steel Frame
Para o sistema Steel Frame, alguns montantes foram orçados por unidade e
outros por Kg, tal diferença foi explicada no item 3.1 – Materiais utilizados e valores.
Foi realizado também o orçamento das fitas de contraventamento, ancoragem e fitas
de isolamento. Com o quantitativo definido, foi solicitado orçamentos dos materiais
ao departamento de vendas da R. Bassani. Foram considerados valores unitários e
sem negociação, podendo variar conforme quantidade proposta.
TABELA 3 - VALORES COMPONENTES ESTRUTURAIS DE AÇO
Descrição
Qtd Valor Unitário
Ancoragem HTT14 - Un. UN 18 R$ 47,78
Fita para Contraventamento 40 mm X #0,95 - m ML 10 R$ 4,53
Fita para Contraventamento 50 mm X #0,95 - m ML 150 R$ 3,45
Fita para Isolamento 48 mm - Rolo C/10m ROL 25 R$ 13,14
Guia 140 mm Estrutural #0,95 C/ 6,00m PC 10 R$ 85,40
Guia 200 mm Estrutural #0,95 C/ 6,00m - Pc PC 4 R$ 107,36
Guia 90 mm Estrutural #0,95 C/ 6,00m PC 73 R$ 65,43
Montante 140 mm Estrutural #0,95 C/ 6,00m PC 24 R$ 91,76
Montante 200 mm Estrutural #0,95 C/ 6,00m PC 22 R$ 115,25
Montante 90 mm Estrutural #0,95 PTH C/ 6,00m PC 33 R$ 71,79
Montante 90mm Estrutural 0,95 C/ 6,00m PC 36 R$ 71,79
Perfil 90 X 0,95mm PTH (KG) KG 2694 R$ 10,18
Perfil Cartola Ripa 0,80mm - AJATO MT 150 R$ 9,19
Fonte – Autor
53
3.2.2 Wood Frame
Para realizar o orçamento dos montantes de Wood Frame, começamos por
quantificar em unidade os montantes em aço que estavam com levantamento por
peso, em seguida estimar quantos montantes em madeira seriam necessários e
solicitar o orçamento a uma madeireira.
O orçamento de madeira foi realizado pela TWBrazil e pode ser solicitado na
forma de valor por peça ou pelo metro cúbico de madeira utilizada. Conforme
informação fornecida pelo Engenheiro responsável pela TWBrazil, o valor
aproximado do metro cúbico do pinus auto clavado é de R$1.650,00.
Para levantamento do valor para estrutura em Wood Frame, foi
disponibilizada pela TWB uma tabela com valores unitários de peças fabricadas
(conforme tabela 5). Utilizando as medidas comerciais das peças em madeira e
tendendo as medidas definidas em projeto, obtiveram-se os seguintes dados:
Foi realizado levantamento separado dos materiais utilizados para estrutura
das paredes, para levantamento do material da estrutura das paredes, foi utilizado
valores relacionados ao quantitativo do projeto original em Steel Frame, conforme
apresenta Tabela 4.
TABELA 4 - VALORES PERFIL DE MADEIRA
Estrutura
Descrição Montante 90 Montante 140 Montante 190
Dimensões (mm)
Espessura x Largura x Comprimento
45 45 45
90 140 190
3000 3000 3000
Quantidade (Pc) 912 68 52
Valor por unidade R$ 21,40 R$ 38,30 R$ 38,30
Fonte – Autor
54
Para levantamento dos materiais para a estrutura do telhando em Wood
Frame, foi utilizado o quantitativo da Tabela 3 e realizado levantamento de valores
baseando-se nas informações disponibilizadas pela TWBrazil, conforme apresenta
Tabela 5.
TABELA 5 - VALORES PERFIL DO TELHADO
Telhado
Descrição Terça Montante Caibro Ripa
Dimensão (mm)
Espessura x Largura x Comprimento
50 100 50 25
150 100 100 50
3000 3000 3000 3000
Quantidade (Pc) 40 7 140 207
Valor por unidade R$ 78,10 R$ 65,20 R$ 27,20 R$ 6,80
Fonte - Autor
3.2.3 Acabamentos
Por se tratar dos mesmos materiais de acabamento nos dois sistemas, é
possível utilizar para Wood Frame o mesmo orçamento realizado para o Steel
Frame, no caso, o orçamento fornecido pela R. Bassani.
Nesse orçamento foram cotados todos os materiais utilizados depois do
levantamento da estrutura, entre eles estão às chapas de contraventamento (OSB),
placas de gesso acartonado e placa cimentícia e a massa utilizada para
acabamento. Apesar da placa de OSB ser um material com propriedades estruturais,
ele aparece também na listagem de acabamento por ser um material presente nos
dois sistemas e com quantitativo igual tanto para Steel Frame quanto para Wood
Frame, conforme apresentados na tabela 7.
TABELA 6 - VALOR MATERIAIS DE ACABAMENTO
INSUMOS Un. Ins. Qt. Sug. Custo Unit.
Arame Galvanizado Liso N10 - Kg KG 15 7,89
Cantoneira Proforte - 2,5m - Un PC 60 49,35
Chapa de Gousset - e=0,95mm PC 100 9,13
55
Chapa Durock USG 12,7X1200X2400mm UN 68 135
Conector de Perfil F530/F47 PC 50 0,52
Construcril Basecoat - Caixa 20 Kg CX 30 91,48
Construcril PU Construção - Bisnaga 400g UN 6 24,71
Construcril Trinca sem embalagem - Kg KG 30 112,96
Fita para Cantos Metálica 52mm - Rolo C/30m RL 1 60,82
Fita para Contraventamento 40mm x #0,95 ML 10 4,53
Fita para Contraventamento 50mm x #0,95 ML 150 3,45
Fita para Isolamento 48mm – Rolo C/ 10m ROL 25 13,14
Fita para Juntas 50mm – Rolo com 150m ROL 15 21,32
Lã de Pet 7Kg/m³ - 400 x 25000 x 50mm - m2 M2 330 7,3
Lã de Pet 7Kg/m³ - 600 x 25000 x 50mm - m2 M2 105 7,3
LP OSB Home Plus 11,1x 1200 x 2400 Pc PC 139 74,29
LP OSB Home Plus 18,3 x 1200 x 2400 Pc PC 10 115,28
Malha para Durock -Rolo 50m RL 4 7,79
Massa para Juntas MAX8 Construcril BAR 14 52,97
Parabolt - 3/8X2.1/2 ZB UN 192 1,51
Parafuso 032 Rusper Profort – Agulha Cx 100 CT 5 14,94
Parafuso 032 Rusper Profort – Broca Cx 100 CT 283 16,36
Parafuso P/ Cimenticia USG Durock Brand Cx100 CT 131 23,3
Parafuso T25 – Cx 100 – Knauf CT 40 2,84
Parafuso T35 Broca – Cx 100 – Knauf CT 70 2,95
Perfil P/ Teto F530 C/ 3,00m PC 60 8,87
Placa Moldtough (RU) 12,7 x 1200 x 1800mm UN 42 33,6
Placa Sheetrock Ultralight 12,7 x 1200 x 1800mm PC 202 22,8
Rebite 4,8X25mm 525 - Cx C/100 CT 5 9,39
Smartside Trim - 17,5mm x 89mm x 4,88m UN 54 49,43
Suporte Nivelador F530/F47 UN 200 1,12
Tabica Lisa C/3,00m PC 51 9,51
Tensionador para Cruz #1,64 PC 160 15,28
Fonte - Autor
56
3.3 TEMPO DE EXECUÇÂO
Conforme Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos (TCPO),
para cada perfil de parede em Steel Frame é considerado um tempo de execução
para um metro quadrado de parede acabada, como apresenta a tabela 8.
Por não haver considerável diferença nos tipos de parede, o tempo de
execução é o mesmo para cada metro quadrado, sendo necessários 0,10 h de
servente e 0,50 h de montador, inclusive para paredes que utilizem fechamento em
placas cimentícia.
TABELA 7 - ÍNDICE DE PRODUTIVIDADE STEEL FRAME.
05125.8.15._ STEEL FRAME para parede interna, fechamento em gesso
acartonado para ambiente seco - unidade: m²
Código Comp. Unid. Consumos
Pavimento
Cobertura Intermediário Térreo
Espessura Perfil (mm)
0,80 0,95 1,25
Espaçamentos entre os perfis verticais
(cm)
60 40 40
6125.8.15.1 05125.8.15.2 05125.8.15.3
01270.0.0.1.1 Ajudante h 0,10 0,10 0,10
01270.0.0.33.1 Montador h 0,50 0,50 0,50
57
05125.8.15._ STEEL FRAME para parede interna, fechamento em gesso
acartonado para ambientes secos e úmidos - unidade: m²
Código Comp. Unid. Consumos
Pavimento
Cobertura Intermediário Térreo
Espessura Perfil(mm)
0,80 0,95 1,25
Espaçamentos entre os perfis verticais
(cm)
60 40 40
6125.8.15.1 05125.8.15.2 05125.8.15.3
01270.0.0.1.1 Ajudante h 0,10 0,10 0,10
01270.0.0.33.1 Montador h 0,50 0,50 0,50
05125.8.15._ STEEL FRAME para parede interna, fechamento em gesso
acartonado para ambiente úmido - unidade: m²
Código Comp. Unid. Consumos
Pavimento
Cobertura Intermediário Térreo
Espessura Perfil (mm)
0,80 0,95 1,25
Espaçamento entre os perfis verticais
(cm)
60 40 40
6125.8.15.1 05125.8.15.2 05125.8.15.3
01270.0.0.1.1 Ajudante h 0,10 0,10 0,10
01270.0.0.33.1 Montador h 0,50 0,50 0,50
Fonte – Tabela para Composições de Preços e Orçamentos 13º Edição
58
Para calculo do tempo gasto, foi necessário levantamento da metragem
quadrada das paredes definidas em projeto, assim como o pé direito definido para
cada ambiente totalizando 380,84m² de parede. Esses dados foram coletados
através de planilha disponibilizada pela R. Bassani, onde as medidas foram
separadas por cada tipo de parede, conforme tabela 9.
TABELA 8 - METRAGEM QUADRADA DE PAREDE EM STEEL FRAME
Item Descrição das Atividades Qtde. (m²)
3 Estrutura e Vedações
3.1
Vedação parede externa - lado externo em cimentícia com
tratamento de juntas, malha e acabamento superficial em toda
placa, além de membrana de vapor, fita de isolamento na guia
inferior e isolamento acústico - lado interno em drywall Ru e OSB
23,59
3.2
Vedação parede externa - lado externo em cimentícia com
tratamento de juntas, malha e acabamento superficial em toda
placa, além de membrana de vapor, fita de isolamento na guia
inferior e isolamento acústico - lado interno em drywall Std e OSB
144,49
3.3
Vedação parede interna, um lado em drywall Std mais OSB e
outro lado em drywall Ru mais OSB, além de fita de isolamento
na guia inferior e isolamento acústico.
32,55
3.4
Vedação parede interna, ambos os lados em drywall Std mais
OSB, além de fita de isolamento na guia inferior e isolamento
acústico.
47,47
3.5
Vedação parede interna, ambos os lados em drywall Ru mais
OSB, além de fita de isolamento na guia inferior e isolamento
acústico.
11,52
3.6
Vedação revestimento externo - lado externo em cimentícia com
tratamento de juntas, malha e acabamento superficial em toda
placa, além de membrana de vapor, fita de isolamento na guia
inferior e isolamento acústico
8,42
3.7 Revestimento em SmartSide Lap 9,5mm 78,47
3.8 Revestimento em chapa metálica trapezoidal 0,5 mm 11,25
59
3.9
Platibanda - Vedação - lado externo em cimentícia com
tratamento de juntas, malha e acabamento superficial em toda
placa, além de membrana de vapor
23,08
Total Parede (m²) 380,84
Fonte – R.Bassani
A TCPO (Tabela de Composições de Preços para Orçamentos) não aponta
o índice de produtividade separado para a elaboração de uma estrutura de telhado
em aço, então conforme sugerido por responsável da R. Bassani foi considerado
para o telhado a mesma produtividade das paredes, pois se trata do mesmo
processo construtivo de guias e montantes.
Em entrevista com responsável do setor de Wood Frame da Empresa “y”, o
tempo de execução do Wood Frame e Steel Frame é muito aproximado, o que leva a
considerar o mesmo índice de produtividade no momento de elaboração de um
planejamento de obra. Para Wood Frame foi considerado telhado com telha de
cerâmica e sem vãos acima de 7 metros, pois as tesouras estão apoiadas acima das
paredes. A partir desta informação foi considerado o índice de produtividade de 1,25
horas de ajudante de carpinteiro e 1,25 horas de carpinteiro, fornecido pelo TCPO
para a elaboração de estruturas de madeira para telha cerâmica ou de concreto,
conforme mostra tabela 10.
TABELA 9 - INDICE DE PRODUTIVIDADE PARA ESTRUTURA DE TELHADO EM
MADEIRA.
06110.8.1. Estrutura de madeira para telha cerâmica ou de concreto - Unidade:
m²
Código Comp. Unid. Consumo
Vão (m)
3 a 7 m 7 a 10 m 7 a 10 m
06110.8.1.1 06110.8.1.2 06110.8.1.3
01270.0.1.11 Ajudante de Carp. h 1,25 2,31 3,53
01270.0.19.1 Carpinteiro h 1,25 2,31 3,53
Fonte – Tabela para Composições de Preços e Orçamentos 13º Edição, pg 234.
60
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 CUSTOS
Com o levantamento de todos os materiais e a realização dos orçamentos, foi
possível comparar os custos de construção entre os dois sistemas e visualizar a
diferença entre eles através de um gráfico comparativo.
Analisando os custos dos sistemas Wood Frame e Steel Frame, conclui-se
que a estrutura de Steel Frame apresenta um valor de R$43.176,00 em materiais,
dividindo-se em R$27.424,92 para materiais de estrutura das paredes da residência
e R$15.751,08 para materiais relacionados à estrutura do telhado, conforme mostra
o Gráfico 1.
GRÁFICO 1 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA STEEL FRAME
Fonte - Autor
Total Steel Steel Frame
Total R$ 43.176,00
Telhado R$ 15.751,08
Parede R$ 27.424,92
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
Tít
ulo
do
Eix
o
61
Já para a construção em Wood Frame, podemos concluir que o custo em
materiais para estrutura é de R$32.908,20, dividindo-se em R$24.112,20 para
materiais utilizados na estrutura das paredes da residência e R$8.796,00 para
materiais relacionados a estrutura do telhado em madeira, conforme apresenta o
Gráfico 2.
GRÁFICO 2 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA WOOD FRAME
Fonte - Autor
Comparando o valor entre as estruturas em Wood Frame e Steel Frame, é
possível constatar que a estrutura em Wood Frame é aproximadamente 24% mais
barata quando comparado ao outro sistema construtivo abordado no trabalho.
Quando acrescentado o valor de acabamento ao valor da estrutura (conforme lista
apresentada na Tabela 7), é possível verificar o valor final da obra até a etapa de
fechamento das paredes. Para o Steel Frame se estima um valor de R$101.001,00,
enquanto para o sistema Wood Frame o valor final ficou em R$90.733,20, conforme
Gráfico 3.
Total Wood Wood Frame
Total R$ 32.908,20
Telhado R$ 8.796,00
Parede R$ 24.112,20
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Tít
ulo
do
Eix
o
62
GRÁFICO 3 - COMPARATIVO DO VALOR COM ACABAMENTO
Fonte – Autor
Pode se concluir que a diferença entre os dois sistemas construtivos, até a
etapa mencionada, fica em aproximadamente 10,17%, tanto quando considerando o
valor final até a presente etapa ou quando comparado o valor por metro quadrado
dos dois sistemas construtivos, conforme apresenta Tabela 10.
TABELA 10 - COMPARATIVO VALOR POR METRO QUADRADO
Fonte - Autor
R$ 101.001,00
R$ 90.733,20
R$ 84.000,00
R$ 86.000,00
R$ 88.000,00
R$ 90.000,00
R$ 92.000,00
R$ 94.000,00
R$ 96.000,00
R$ 98.000,00
R$ 100.000,00
R$ 102.000,00
Sistema
Valor Final Steel Frame Valor Final Wood Frame
63
Como o valor dos materiais de acabamento é o mesmo para ambos os
sistemas, é possível comparar em percentual o valor de cada etapa (estrutura e
acabamento) ao valor final da obra, conforme apresentam os Gráficos 4 e 5.
GRÁFICO 4 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA x ACABAMENTO STEEL
FRAME
Fonte – Autor
GRÁFICO 5 - COMPARATIVO VALOR ESTRUTURA x ACABAMENTO WOOD
FRAME
Fonte – Autor
Analisando os valores, foi possível notar que no sistema Wood Frame, a
estrutura representa aproximadamente 36% do valor total da obra, enquanto no
43%
57%
Estrutura Steel Frame
Acabamento
36%
64%
Estrutura Wood Frame
Acabamento
64
sistema Steel Frame essa diferença fica em aproximadamente 43%, como é possível
verificar nos Gráficos 4 e 5.
4.2 PRAZO DA OBRA
Analisando os dados obtidos na TCPO e com empresas especializadas nos
sistemas construtivos Wood Frame e Steel Frame, foi possível observar que os
prazos de execução da obra apresentam uma diferença apenas na fase de
execução do telhado, conforme apresenta o Gráfico 5.
GRÁFICO 6 - PRODUTIVIDADE STEEL FRAME x WOOD FRAME
Fonte – Autor
Ambos os sistemas necessitam de aproximadamente 24 dias para
conclusão da obra, considerando a mão de obra de um montador e um ajudante
com carga horária de 8 horas diárias.
Porém, na etapa de elaboração do telhado, o sistema Steel Frame
demonstra ser aproximadamente 61% mais eficiente, necessitando apenas de 7 dias
para conclusão. Analisando o prazo total de execução dos dois sistemas, observa-
se uma diferença de aproximada de 26% entre eles, considerando que o telhado em
Wood Frame será executado com telha portuguesa que apresenta uma galga menor
do que a telha metálica, considerada para o telhado e Steel Frame.
65
5 CONCLUSÃO
O presente trabalho apresenta o comparativo entre os sistemas Wood
Frame e Steel Frame, visando demonstrar qual sistema construtivo demonstra
melhor custo beneficio, levando em consideração o custo dos materiais e
produtividade durante a execução.
Apesar dos dois sistemas estarem muito presentes nas construções fora do
Brasil há muito tempo, em nosso país eles ainda sofrem bastante preconceito e
perdem mercado para construções executadas em alvenaria convencional.
Atualmente, por meio de conversas com empresas do ramo, foi possível
verificar que o Steel Frame apresenta maior aceitação no mercado nacional,
considerando que as construções em madeira tiveram sua credibilidade afetada
devido a edificações mal projetadas e executadas de forma incorreta, dando a
impressão de serem construções de baixa durabilidade e qualidade, típicos de áreas
de periferia. Uma inverdade, pois a madeira, após receber tratamento adequado e
ser utilizada da maneira correta, se torna praticamente imune a ataque de cupins,
fazendo com que sua vida útil torne-se competitiva a outros sistemas construtivos.
O Steel Frame e o Wood Frame, em sua grande maioria, apresentam
grandes semelhas tais como:
Estrutura relativamente leve, quando comparado a estruturas
convencionais de alvenaria;
Grande produtividade durante execução;
Baixo desperdício de material e de utilização de água;
Uso dos mesmos materiais de acabamento;
Na fase de estruturação e acabamento de paredes, apresentam a mesma
produtividade;
Bom desempenho térmico e acústico, entre outros.
Apesar de tantas semelhanças, a diferença de valor apresentado entre os
materiais estruturais faz com que o Wood Frame se mostre muito mais vantajoso
comparado ao Steel Frame, mantendo o mesmo desempenho termo acústico assim
como a estabilidade da estrutura. Entretanto, verificamos uma ligeira vantagem do
Steel Frame com relação a produtividade na fase da execução da estrutura de
cobertura da residência, podendo apontar uma pequena diferença quando se utiliza
66
telhas cerâmica, tornando a produtividade da estrutura em Steel Frame mais
vantajosa do que a estrutura em madeira.
Contudo, essa diferença de produtividade não se mostra um item de grande
relevância no custo beneficio quando considerada a redução de custo em material
proporcionada pela construção em Wood Frame.
Portanto, pode-se concluir que após várias pesquisas e levantamentos, o
sistema construtivo Wood Frame tem o melhor custo benefício.
67
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ANEXOS
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ANEXO A – TERMO DE AUTORIZAÇÃO DE INFORMAÇÕES DE EMPRESAS –
TWBrazil
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78
ANEXO B – TERMO DE AUTORIZAÇÃO DE INFORMAÇÕES DE EMPRESAS –
R. BASSANI
79
